۷-۵-۴-۱کلیات

در تعیین فشارهای طراحی خاک، باید مق دار حرکت و کرنش قابل قبولی که ممکن است در سازه های نگهبان در حالت حدی مورد نظر پیش آید، در نظر گرفته شود.

در محاسبه مقادیر و جهت های فشارهای طراحی خاک، موارد زیر نیز باید مورد توجه قرار گیرند:

 ۱)سربار روی سطح و شیب زمین

۲)زاویه دیوار نسبت به خط قائم

۳) سفره های آب و نیروهای آب نشتی در زمین

۴)مقدار و جهت حرکت دیوار نسبت به خاک

۵) تعادل افق و قائم برای کل سازه نگهبان

۶) مقاومت برشی و وزن مخ صوص زمین

۷) زبری دیوا

۷-۵-۴-۲: تعیین فشار خاک در حالات مختلف

۷-۵-۴-۲-۱ : فشار خاک در حالت سکون

این فشار در حالتی ایجاد می شود که دیوار نسبت به خاک پشت دیوار تقریًبا هیچ حرکتی ندارد و خاک در این وضعیت در حالت تنش سکون قرار دارد. فشار در حالت سکون معمولا در شرایطی که حرکت جانبی دیوار نسبت به زمین کمتر از ۰.۰۰۰۰۵ برابر ارتفاع آن است، ایجاد می گردد.

۷-۵-۴-۲-۲ : فشار در حالت محرک و مقاوم خاک

در شرایطی که حرکت دیوار نسبت به خاک در حدود مقادیر جدول ۷-۵-۱ باشد، میزان فشار وارده از خاک در حالت محرک یا مقاوم می باشد. با احتساب تغییرمکان دیوار معادل مقادیر زیر، برای محاسبه فشارهای فوق می توان از روابط رانکین یا کولمب استفاده نمود.

جدول۷-۵-۱ ب تغییرشکل افقیX)∆( مرتبط با فشار محرک و مقاوم خاک برای دیوار به ارتفاع H

۷-۵-۴-۲-۳: فشار خاک در خاکریز متراکم شده

در مواردی که خاک پشت دیوار به صورت لایه لایه خاکریزی و متراکم می شود، فشار افزودهای در خاک به وجود می آید. برای تعیین این فشار افزوده باید مراحل تراکم خاک در نظر گرفته شود و در محاسبه فشار خاک، اثر ناشی از وزن غلتک به حساب آورده شود.

۷-۵-۴-۲-۴: فشار خاک تحت شرایط خاص

فشار آب، فشار ریشه گیاهان، فشار ناشی از تورم خاک، فشار ناشی از یخبندان و فشار برخاست نیز در صورتی که وجود داشته باشند باید در نظر گرفته شود. همچنین چنانچه احتمال بروز ترک کششی وجود داشته باشد باید در محاسبه فشار مد نظر قرار گیرد.

۷-۵-۴-۲-۵ : فشار حالت محرک و مقاوم در شرایط دینامیکی

۷-۵-۴-۲-۵-۱: در صورت وجود زلزله، فشار جانبی خاک را می توان از روش های شبه استاتیکی مانند روابط مونونوبه اکابه محاسبه و این مقادیر در محاسبات پایداری و سازه ای دیوار منظور شود.

همچنین نقطه اثر اضافه فشار دینامیکی بین ۰.۴۵ تا ۰.۶ ارتفاع دیوار از پای دیوار در نظر گرفته شود. هر چه صلبیت دیوار بیشتر باشد مقادیر کوچکتر نقطه اثر اختیار می شود.

۷-۵-۴-۲-۵-۲: اضافه فشار مقاوم با اثر مساعد در پایداری دیوار، در شرایط زلزله نادیده گرفته شود.

۷-۵-۴-۲-۵-۳: فشار آب در شرایط زلزله باید بر اساس نوع خاک و میزان نفوذپذیری در محاسبات در نظر گرفته شود.

۷-۵-۴-۳ : تعیین فشار خاک در پشت دیوار

۷-۵-۴-۳-۱: در دیوارهایی که به دلایل انعطاف پذیری سازه ای و یا لغزش افقی، تغییرشکل به اندازه کافی (طبق جدول ۷-۵-۱)می تواند اتفاق افتد، باید از فشار خاک در حالت محرک استفاده شود.

۷-۵-۴-۳-۲ : در دیوارهایی که به دلایل انعطاف پذیری سازه ای و یا لغزش افقی، تغییرشکل رخ داده اما به اندازه کافی جهت بسیج شدن نیروی محرک نباشد باید از فشار خاک در حالت سکون استفاده شود.

۷-۵-۴-۳-۳ : در دیوارهای طرهای یا دیوارهای سپری بدون مهار یا مهارشده با یک میل مهار از پشت باید از فشار خاک در حالت محرک با توزیع مثلثی استفاده شود. چنانچه مهارهای پشت زیاد باشد، می توان توزیع فشار خاک را با تحلیل های عددی یا روش های تجربی به دست آورد.

۷-۵-۴-۳-۴ : در دیوارهای سپری مهار شده با چند تیرک افقی یا مایل از جلو، باید از توزیع فشار ذوزنقه ای یا مستطیلی استفاده شود.

۷-۵-۴-۳-۵ : در دیوارهای زیرزمین که انتهای آنها به سقف متکی هستند (دیوار متصل طبق بند (۷-۵-۲) در شرایط بارگذاری استاتیکی باید از فشار خاک در حالت سکون استفاده شود.

۷-۵-۴-۳-۶:در دیوارهای زیرزمین که انتهای آنها به سقف متکی هستند (دیوار متصل طبق بند ۷-۵-۲-۵ )در شرایط بارگذاری لرزهای باید از جدول ۷-۵-۲استفاده شود. سختی یا نرمی خاک، با توجه به خصوصیات خاک، ارتفاع دیوار و ارتفاع ساختمان بر اساس قضاوت مهندسی انتخاب گردد.

جدول۷-۵-۲ تعیین فشار خاک جهت تحلیل لرزهای

۷-۵-۴-۳-۷: فشار جانبی خاک در هنگام زلزله، با دو مولفه در ترکیبات بارگذاری در نظر گرفته می شود.

فشار خاک در حالت استاتیکی +  اضافه فشار خاک هنگام زلزله =  فشار خاک در هنگام زلزله

۷-۵-۴-۳-۸: طراح می تواند جهت تعیین فشار خاک در هنگام زلزله بر روی دیوار پروژه خود از مدل سازی عددی توسط نرم افزارهای معتبر صحت سنجی شده استفاده نماید.